ValentFX stellt Open-Source FPGA-Add-Ons für BeagleBone & Raspberry Pi vor

Auf der diesjährigen Maker Faire in New York City präsentierte ValentFX eine Suite von Open-Source-FPGA-Add-Ons, die nahtlos auf die beliebten BeagleBone- und Raspberry-Pi-Single-Board-Computer gestapelt werden können. Die neuen Boards – Logi-Bone und Logi-Pi – nutzen Xilinx Spartan-6 LX9 FPGAs, bieten umfangreiche Arduino- und PMOD-Erweiterung und werden mit vollständig unterstützten Linux-Treibern für beide ARM-Plattformen ausgeliefert.

Während der Veranstaltung zeigte ValentFX auch BBot, einen BeagleBone-basierten Getränke-servierenden Roboter, der auf einer früheren Version des Logi-Mark1-FPGA-Boards basierte. Obwohl die Logi-Serie noch in Entwicklung ist und noch nicht im Handel erhältlich, hat das Unternehmen Schaltpläne, Benutzerhandbücher und Open-Source-Firmware veröffentlicht, um Enthusiasten das Prototyping mit der Hardware zu ermöglichen.

ValentFX-Gründer Michael Jones sagte LinuxGizmos, dass sie mit Distributoren verhandeln und in den kommenden Monaten eine Kickstarter-Kampagne planen. Das Open-Source-Ökosystem umfasst einen Logi-Kernel-Patch, eine Logi-Loader-Anwendung für Linux und einen dedizierten App-Store-Client, der das Herunterladen und Ausführen FPGA-basierter Anwendungen auf BeagleBone oder Raspberry Pi vereinfacht.

Vollständiger HDL-Quellcode für den Spartan-6 LX9 ist verfügbar, साथ mit Tutorials, die Nutzer durch grundlegende FPGA-Programmierung führen. Obwohl der Spartan-6 am unteren Ende von Xilinx' FPGA-Palette positioniert ist, machen seine Erschwinglichkeit und die robuste Community-Unterstützung ihn zu einer attraktiven Wahl für Hobbyisten und Entwickler, die ihren Projekten rekonfigurierbare Logik hinzufügen möchten.

Im Gegensatz dazu kombiniert Xilinx' Zynq-7000-Familie – zu sehen in Boards wie Parallella und Avnets ZedBoard – ein Artix-7 FPGA mit Dual-Core-Cortex-A9-Prozessoren und einem High-Speed-AXI4-Interconnect. ValentFX' Logi-Boards nutzen langsamere GPMC- und I²C-Verbindungen zum ARM-Host, aber Jones argumentiert, dass die einfachere Architektur schnellere Entwicklungszyklen und geringere Kosten für Nutzer bietet, die bereits einen BeagleBone oder Raspberry Pi besitzen.

Bereits auf die Logi-Plattform portierte Anwendungen umfassen einen Bitcoin-Miner, eine Machine-Vision-Pipeline und autonome Fahrzeugsteuerungssysteme. Potenzielle zukünftige Anwendungen sind Software-Defined Radio (SDR) und andere Echtzeit-Signalverarbeitungsaufgaben.

Treiber exponieren die benutzerdefinierten Peripheriegeräte des FPGA über den Wishbone-Bus, sodass Entwickler Firmware in C/C++ oder Python schreiben können. Beide Logi-Bone und Logi-Pi werden mit 256 MB RAM ausgeliefert und teilen einen gemeinsamen Satz an I²C, SPI, UART und GPIO-Schnittstellen, wobei Logi-Bone GPMC intensiv nutzt, während Logi-Pi zusätzliche UART- und programmierbare GPIO-Leitungen bietet.

Die Boards unterstützen mehr als 200 Arduino-Due-kompatible Shields über einen Standard-Arduino-x1-Anschluss und bieten bis zu 59 PMOD-kompatible Peripheriegeräte über vier Digilent PMOD-Erweiterungsports. ValentFX hat bereits zwei PMOD-Module – Logi-Cam und Logi-Edu – speziell für die Plattform veröffentlicht.

Zusätzliche Features umfassen 10 LVDS-optimierte Display-Paare, SATA-Speicherunterstützung, Taster, DIP-Schalter und 32 FPGA-I/O-Pins, zugänglich über Arduino- und PMOD-Header.